（江苏专）高考生物一轮复习 第二单元 细胞的结构和功能（第8课时）细胞核和生物膜系统课件

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1、江苏版江苏版 生物生物第8课时细胞核和生物膜系统考纲内容要求命题特点备考指南(1)细胞核的结构与功能B考查内容:细胞核的结构与功能考查形式:结合细胞亚显微结构图,通过选择题或非选择题考查(1)结合细胞有丝分裂的过程,理解染色质与染色体的相互关系(2)联系基因指导蛋白质合成过程,理解细胞核的功能(3)以分泌蛋白的合成、加工、运输、分泌为例,了解细胞核与细胞质的相互关系,从而理解一个细胞就是一个统一的整体(2)生物膜系统B考纲导学考纲导学考点一细胞核的结构和功能考点一细胞核的结构和功能一、位置、数目、形态和大小一、位置、数目、形态和大小1.一般来说,一个细胞只有个细胞核,但也有些细胞含有多个细胞核

2、,如脊椎动物的骨骼肌细胞;有的细胞没有细胞核,如哺乳动物成熟的和植物成熟的筛管细胞。2.不同类型的细胞中,细胞核的形态、大小和位置是不同的。其形态通常是,但也有椭球形、扁平形和不规则的形态。典型的细胞核的体积约为细胞体积的。教材研读教材研读一一红细胞红细胞球形球形5%10%二、结构二、结构1.核膜核膜由构成,包围在细胞核的外面,把细胞质和核内的物质隔开。核膜上有小孔,称为,它是细胞核和细胞质之间进行和信息交流的通道。例如,核内外的等大分子物质的交换就通过核孔进行。核膜上还有多种酶。内、外两层膜内、外两层膜核孔核孔物质交换物质交换蛋白质和蛋白质和RNA2.核仁核仁是细胞核中球形或椭球形的颗粒状结

3、构,膜包围。核糖体中的RNA来自核仁,所以,在合成旺盛的细胞中常有较大的核仁。在细胞有丝分裂过程中,核仁会周期性地。3.染色质(1)概念:指细胞核内易被染成深色的物质。(2)化学组成:主要由和组成。(3)与染色体的关系:染色质和染色体是细胞中同一种物质在的两种表现形态。三、功能三、功能细胞核是储存和复制的主要场所,也是细胞和代谢活动的控制中心。没有没有蛋白质蛋白质消失和重现消失和重现碱性染料碱性染料DNA蛋白质蛋白质不同时期不同时期遗传物质遗传物质DNA遗传特性遗传特性考点二生物膜系统的组成和功能考点二生物膜系统的组成和功能一、概念一、概念在真核细胞中,、细胞膜和等膜结构,在组成成分和结构上,

4、共同构成了细胞的生物膜系统。二、生物膜之间的联系二、生物膜之间的联系1.结构上:各种生物膜在结构上存在着直接或间接的联系。(1)直接联系:内质网膜与相连,内质网腔与内、外两层核膜之间的腔相通。在有的细胞中,还可以看到内质网膜与相连。内质网膜与线粒体膜之间也存在着一定的联系,有的细胞的内质网膜甚至与线粒体的相连。(2)间接联系:在活细胞中,膜的组成成分可以从膜转移到膜,再转移到。细胞器膜细胞器膜核膜核膜相似相似核膜核膜细胞膜细胞膜外膜外膜内质网内质网高尔基体高尔基体细胞膜细胞膜2.功能上:科学家曾经进行的豚鼠胰腺细胞合成和分泌蛋白质的实验说明生物膜系统在的合成与运输中发挥了重要作用。三、生物膜系

5、统的功能三、生物膜系统的功能1.生物膜系统不仅使细胞具有相对稳定的内部环境,还在细胞与外部环境的物质运输、能量转化和等方面发挥重要作用。2.广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点,有利于的进行。3.生物膜系统把各种细胞器分隔开,使细胞内的各种化学反应互不干扰,可以同时、地进行。考点三细胞结构的完整性考点三细胞结构的完整性细胞的各组成部分不是彼此孤立的,而是紧密联系、协调一致的,细胞是一个有机的。细胞只有保持,才能正常地完成各种生命活动。分泌蛋白分泌蛋白信息交流信息交流化学反应化学反应高效、有序高效、有序统一整体统一整体完整性完整性1.(2014江苏单科,3C)膜蛋白的形成与核糖体、内质网、高

6、尔基体有关。()2.细胞核中可进行遗传物质的复制和转录。()3.蛋白质类激素经囊泡运输分泌到细胞外。()4.染色体的成分是核糖核酸和蛋白质。()5.分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成。()6.胰岛素基因转录的场所是细胞核。()7.核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。()8.抗体从合成到分泌不经过高尔基体。( )9.RNA是高尔基体的结构组分。()突破一细胞核的结构分析与功能探究突破一细胞核的结构分析与功能探究1.细胞核的结构与功能特点功能核膜双层膜,外层核膜与内质网相连;核膜是真核细胞所特有的结构,原核细胞没有核膜。外层核膜外侧附着有大量的核糖体将核内物质与细胞质分隔开核仁折光

7、率较大,颜色深它与核糖体和某种RNA的合成有关核孔核膜上的一种孔道结构,细胞类型和生长阶段不同,核孔的数目和大小都有差异能选择性地转运核内物质,是某些大分子物质进出的通道(RNA和蛋白质),实现核质之间频繁的物质交换和信息交流染色质(体)成分:主要为蛋白质和DNA特性:容易被碱性染料染成深色染色质(体)是真核细胞遗传物质DNA的主要载体核液细胞核内的液体构成核内的水环境考点突破考点突破2.细胞核与代谢的关系(1)代谢旺盛的细胞,核质之间物质交换频繁,核孔数量多。(2)蛋白质合成旺盛的细胞,核仁较大。名师点睛核膜的选择透过性(1)核膜是双层的选择透过性膜。(2)核孔可以选择性地让大分子物质进出细

8、胞核。如mRNA能通过核孔从细胞核到细胞质,与核糖体结合,进行“翻译”过程。DNA聚合酶能通过核孔从细胞质到细胞核,但核内的DNA分子等不能通过核孔。特别提醒在真核细胞中,凡是无核细胞,既不能生长也不能分裂,如哺乳动物和人的成熟红细胞以及植物的筛管细胞等;人工去核的细胞,一般也不能存活太久。有些细胞不只具有一个细胞核,如双小核草履虫有两个细胞核,人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个。1.细胞核功能的实验探究实验内容实验方法及结果结论黑白美西螈核移植实验美西螈皮肤颜色受细胞核控制伞藻嫁接与核移植实验伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的变形虫切割实验变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核

9、控制名称项目染色质染色体同种物质成分相同主要成分是蛋白质和DNA特性相同容易被龙胆紫溶液等碱性染料染成深色功能相同遗传物质的主要载体不同形态细长的丝状圆柱体或杆状相互转化染色质(间期、末期)染色体(前期、中期、后期)2.染色质与染色体辨析知能拓展(1)染色质和染色体是同一种物质在细胞分裂不同时期的两种存在形式。当它们用蛋白酶水解后,将得到一条细长的丝状物质,该物质是DNA。(2)转录的产物RNA和在核糖体上合成但到细胞核内发挥作用的蛋白质,都是大分子物质。需通过核孔出入细胞核,不经核膜,故通过0层生物膜。易混辨析(1)物质进出细胞核并非都通过核孔:核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道,

10、核孔对物质的运输具有选择性。(2)核仁不是遗传物质的储存场所;核仁参与rRNA的合成及核糖体的形成,细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上。(3)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关,如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞,核孔数多,核仁较大。考向一以实验设计与分析为基础考向一以实验设计与分析为基础,考查细胞核的结构和功能考查细胞核的结构和功能1.(2015江苏徐州一中阶段测试,8,2分)科学家在单细胞伞藻的幼体嫁接的实验中,将甲的伞柄嫁接到乙的假根上,长出了乙的伞帽。下列有关评价合理的是()A.该实验证明了细胞核是遗传的控制中心B.该实验证明了细胞核是代谢的调控中心C.欲证明细胞核的功能,需同

11、时进行对照实验D.该实验证明了细胞质是遗传的控制中心答案C由题干获取的主要信息有:将甲伞藻的伞柄嫁接到乙伞藻的假根上,细胞核在假根中,长出乙的伞帽。可通过分析细胞核与伞帽的关系进行回答。细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,但要通过实验证明细胞核决定伞帽特征,需要同时进行对照实验,增强实验的说服力。对照实验可设置为:将乙的伞柄嫁接到甲的假根上,若长出甲的伞帽,则可证明A项正确。2.(2015江苏新海高中阶段测试,27,5分)下面是以伞藻为实验材料所做的几个经典的生物学实验。请依据所提供的材料,回答下列问题。材料一:伞藻是单细胞生物。甲、乙两种伞藻的帽形不同(如图),现将甲伞藻的A部分与乙伞藻的B部

12、分嫁接在一起,发现第一次长出的帽状体呈中间类型,若切除这一帽状体,第二次长出的帽状体则与甲的帽状体形状相同。材料二:当伞藻的帽状体长到一定大小时,就不再继续长大,而是开始发生细胞分裂。于是有人提出了如下假说:细胞分裂与细胞核、质体积的比例有关,当细胞核的体积(h)与细胞质的体积(z)比值太小时,细胞就会发生分裂;反之,就不会发生分裂。并且还做了如下实验:在伞帽已经长出,核将要分裂时,将伞帽切去,核的分裂就受到抑制,直到新的伞帽再生出来,核才恢复分裂。(1)第二次长出的帽状体与甲的帽状体形状相同,这能说明核、质之间是一种什么关系?。(2)请你利用伞藻,另外设计一个实验,作为上述实验的补充,并进一

13、步证明上述假说。答案(1)说明细胞质中各种代谢活动或生命现象受细胞核控制,最终决定生物性状的主要是细胞核(2)在伞帽尚未长成、核不分裂时,将幼小伞帽切去,嫁接上一个长成的伞帽,这个原不该分裂的核就开始分裂了解析由材料一我们可以看出,把甲伞藻的A部分与乙伞藻的B部分嫁接在一起时,第一次长出来的帽状体为中间类型,切除后第二次长出的帽状体与甲的相同,这说明在B中还含有某些物质,能够控制帽状体的形状,当切除这一帽状体后,B内的物质耗尽,完全由A产生的物质控制了生物的性状。即细胞质中的各种代谢活动或生命现象受细胞核控制,最终决定生物性状的主要是细胞核。在设计实验验证假说时,始终要把握住假说的内容,即当细

14、胞核的体积(h)与细胞质的体积(z)比值太小时,细胞就会发生分裂;反之,就不会发生分裂,通过创设情景来验证该假说。考向二以细胞核结构模式图为载体考向二以细胞核结构模式图为载体,综合考查细胞核各部分的结构和功综合考查细胞核各部分的结构和功能能3.(2015江苏淮安、宿迁调研一,7,2分)如图是细胞核的结构模式图,有关叙述正确的是()A.是核膜,由4层磷脂双分子组成B.是染色质,主要由DNA和蛋白质组成,是所有生物遗传物质的载体C.是核仁,与核糖体形成有关,在细胞有丝分裂中可发生周期性变化D.是核孔,是DNA和mRNA等大分子物质进出细胞核的通道答案C图中是核膜,为双层膜,由4层磷脂分子组成,故A

15、错误;是染色质,主要由DNA和蛋白质组成,是真核生物遗传物质的主要载体,故B错误;是核仁,与核糖体形成有关,在细胞有丝分裂过程中可发生周期性地消失和重现,故C正确;是核孔,是mRNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道,DNA不能进出细胞核,故D错误。4.下图为细胞核结构模式图,下列有关叙述错误的是()A.是遗传物质的主要载体,能被碱性染料染成深色B.是细胞代谢和遗传特性的控制中心C.蛋白质、RNA通过需要消耗能量D.在有丝分裂过程中,、都会发生周期性变化答案B、分别表示染色质、核仁、核孔、核膜,染色质是遗传物质的主要载体,能被碱性染料染成深色;细胞核是细胞代谢和遗传特性的控制中心,而不是核仁

16、;大分子物质通过核孔需要消耗能量;有丝分裂过程中,核膜、核仁在前期逐渐消失,在末期又重现。突破二细胞的生物膜系统及其功能突破二细胞的生物膜系统及其功能1.生物膜系统的概念在真核细胞中,细胞器膜、细胞膜和核膜等结构,在组成成分和结构上相似,共同构成了细胞的生物膜系统。2.各种生物膜在结构上的联系生物膜系统在结构上有直接联系和间接联系两种。(1)内质网在各种膜结构的联系中处于中心地位。(2)直接联系是指不同膜结构之间直接相连。(3)间接联系是指不同膜结构之间通过囊泡发生膜的转化。3.各种膜在功能上的联系:(以分泌蛋白的合成、加工和分泌为例)易混辨析(1)与分泌蛋白合成和运输有关的细胞器:线粒体(供

17、能)、核糖体(合成)、内质网(折叠和加工)、高尔基体(加工和修饰)。如果考查与分泌蛋白合成和运输有关的结构则还要包括细胞核(转录得到mRNA),细胞膜(胞吐作用、分泌功能)。(2)分泌蛋白经过细胞膜的分泌过程属于胞吐作用,需要消耗能量,体现了细胞膜的流动性。4.生物膜的功能1.分泌蛋白合成和分泌过程中相关结构变化的表示方法用含有放射性标记的氨基酸的培养液来培养离体的胃腺细胞,图1表示放射性氨基酸的量在核糖体(a)、内质网(b)和高尔基体(c)中随时间的变化情况,图2表示胃蛋白酶分泌前、后几种生物膜面积的变化示意图,图3表示胃蛋白酶分泌过程中内质网(a)、高尔基体(b)和细胞膜(c)的膜面积随时

18、间的变化情况。2.解决分泌蛋白合成、运输和分泌过程问题的技巧(1)关注审题环节甲图是细胞的局部图,乙图是完整细胞图。题目要求的是细胞结构还是膜结构,核糖体无膜结构。(2)抓好解题环节放射性转移的方向和途径,该过程研究方法同位素标记法,常用3H标记亮氨酸,放射性最先出现在甲图中B或乙图中g上,即核糖体上。该类题多要求用序号回答问题,且要看清要求填写细胞器还是细胞结构。a物质排出细胞的方式胞吐,该过程体现了细胞膜的流动性,而不是选择透过性。拓展探究细胞是一个统一的整体(1)从结构上看细胞核与细胞质可以通过核孔相互沟通。核膜、细胞器膜、细胞膜可以连接构成细胞完整的“生物膜系统”。内质网膜、高尔基体膜

19、、细胞膜可以通过囊泡相互转变。(2)从功能上看细胞的各部分既有明确的分工,又有紧密的联系,协调一致地完成各项生命活动。(3)从调控上看细胞核是遗传物质储存和复制的场所,是遗传和代谢的控制中心,在遗传物质的控制下,细胞成为一个统一的整体。细胞是一个有机的统一整体,只有保持细胞的完整性,才能维持正常的生命活动。(4)从与外界的关系上看多细胞生物的每一个细胞都能与相邻细胞进行物质交换和能量转化。与外界环境直接接触的细胞,都能与外界环境进行物质交换和能量转化。考向一以选择题的形式考查生物膜系统的组成考向一以选择题的形式考查生物膜系统的组成1.(2015江苏扬州中学开学检测,5,2分)下列关于真核细胞生

20、物膜系统的叙述中,错误的是()A.磷脂和蛋白质是生物膜的主要成分B.细胞器膜和细胞膜、核膜共同构成生物膜系统C.各种生物膜在结构上彼此独立,在功能上相互联系D.生物膜的结构特性是生物膜能够相互转化的基础答案C生物膜主要由磷脂和蛋白质组成,故A正确;生物膜系统是由细胞膜、核膜和细胞器膜共同构成的,故B正确;各种生物膜在结构和功能上均相互联系,故C错;生物膜的结构特性是具有流动性,是生物膜能够相互转化的基础,故D正确。2.下列有关生物膜系统的叙述,正确的是()A.细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜都属于细胞内的生物膜系统B.所有的酶都在生物膜上,没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动C.

21、生物膜的组成成分和结构都是一样的,在结构和功能上紧密联系D.细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,使细胞内的化学反应不会互相干扰答案D小肠黏膜不属于生物膜系统,A项错误;一部分酶附着在生物膜上,还有一部分酶分布在细胞质基质等处,B项错误;生物膜的组成成分的种类基本相同,但不同生物膜各种成分的含量不等,生物膜的结构基本相同,且生物膜在结构和功能上紧密联系,C项错误;细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,形成一个个小的区室,使细胞内的化学反应不会互相干扰,D项正确。考向二以分泌蛋白合成与分泌过程为载体考向二以分泌蛋白合成与分泌过程为载体,考查各种生物膜之间的联系考查各种生物膜之间的联系3.(2015江苏南

22、京一中阶段测试,8,2分)用35S标记一定量的氨基酸来培养某哺乳动物的乳腺细胞,测得与合成和分泌乳蛋白相关的一些细胞器上放射性强度的变化曲线如图甲所示,在此过程中有关的生物膜面积的变化曲线如图乙所示。下列叙述不正确的是()A.图甲中a曲线所指的细胞结构是内质网B.图甲中c曲线所指的细胞结构是高尔基体C.图乙中f曲线表示的细胞结构是高尔基体D.图乙中d曲线表示的细胞结构是内质网答案A氨基酸首先在核糖体上被利用,然后进入内质网中进行初步加工,形成具有一定空间结构的蛋白质,再到达高尔基体中进一步加工为成熟的蛋白质。故图甲中a、b、c曲线依次代表核糖体、内质网和高尔基体中放射性变化。在分泌蛋白的合成与分泌过程中,内质网的膜面积减少、细胞膜的膜面积增加,高尔基体的膜面积前后基本不变(先增加后减少),故图乙中d、e、f曲线依次表示内质网、细胞膜、高尔基体。4.下面是某细胞在进行某生命活动前后几种生物膜面积的变化图,在此变化过程中最可能合成()A.血红蛋白B.性激素C.呼吸酶D.抗体答案D血红蛋白、呼吸酶是细胞内蛋白质,抗体是分泌蛋白,性激素属于脂质。分泌蛋白的合成与分泌的基本环节为:细胞核(DNA转录形成mRNA)核糖体(合成肽链)内质网(初加工并运输蛋白质)高尔基体(加工、包装、运输)细胞膜(胞吐)细胞外。结合图示,可得出此变化最可能为抗体合成过程中膜面积的变化。